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鋼結構設計的準則,構件的強度剛度要求

發布者: 發布時間:2018/4/20 10:39:27 閱讀:次 【字體:

在比例極限(彈性極限)之前,應力與應變之間呈線性關系(虎克定律), ——OB 為材料為彈性變形階段

超過彈性極限后,應力與應變不再呈現線性關系,材料進入彈塑性區域, 變形增加較快曲線呈鋸齒形波動,出現應力不增加而變形繼續發展,材料進入塑形變形階段,在應力應變曲線中,出現上下波動階段,其中波動的最高點為上屈服點,最低點為下屈服點(材料屈服強度);

塑形變形之后,材料內部晶粒重新進行排列,強度提高,進入應變硬化階段,出現達到最高點D——抗拉強度,隨后試件出現頸縮,試件斷裂。

鋼結構設計的準則是以構件最大應力達到材料屈服點作為極限狀態,而把鋼材的極限強度視為局部應力高峰的安全儲備,這樣能同時滿足構件的強度與剛度要求,因而對承重結構的選材,要求同時保證抗拉強度和屈服點的強度指標。

鋼材的韌性即荷載作用下鋼材吸收機械能和抵抗斷裂的能力,反映鋼材在動力荷載下的性能,F在國內外通用以V型缺口的夏比試件在沖擊試驗中所耗的沖擊功值衡量該材料的沖擊韌性(我國過去采用U型缺口的梅氏試件),沖擊功以焦耳(J)為單位,應不低于27J。沖擊試驗中擊斷試件所耗的功愈大,沖擊韌性愈高,材料韌性愈好,不易脆斷。

鋼材的工藝性能

1). 加工性能

把鋼材加工成所需的結構構件,需歷經一系列的工序,包括有各種機加工(銑、刨、制孔),切割,冷、熱矯正以及焊接等,鋼材的工藝性能應滿足這些工序的需要,不能在加工過程中出現鋼材開裂或材質受損的現象。低碳鋼和低合金鋼所具備的良好的塑性在很大程度上滿足了加工需要。

2). 冷彎性能

鋼材的冷彎性能是通過試件180°彎曲試驗來判斷的一種綜合性能。鋼材按原有厚度經表面加工成板狀,常溫下彎曲180°后,如外表面和側面不開裂,也不起層,則認為合格;彎曲時,按鋼材牌號和板厚允許有不同的彎心直徑d(可在0.5~3板厚范圍內變動)。

3). 可焊性

可焊性是指鋼材對焊接工藝的適應能力,包括有兩方面的要求:一是通過一定的焊接工藝能保證焊接接頭具有良好的力學性能;二是施工過程中,選擇適宜的焊接材料和焊接工藝參數后,有可能避免焊縫金屬和鋼材熱影響區產生熱(冷)裂紋的敏感性。鋼材的可焊性評定可分化學成分判別和工藝試驗法評定兩種方法;瘜W成分判別即由碳當量的含量來判定鋼材的可焊性,即把鋼材化學成分中對焊接有顯著影響的各種元素,全部折算成碳的含量。碳元素既是形成鋼材強度的主要元素,也是影響可焊性的首要元素,含碳量超過一定含量的鋼材甚至是不可施焊的。碳當量愈高,可焊性愈差。

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